具有高图案选择性的区域选择性分子层沉积技术

《ACS Applied Polymer Materials》：Area-Selective Molecular Layer Deposition with High Patterning Selectivity

Area-selective molecular layer deposition (AS-MLD)采用新型 paste-like resist (PLR)材料，通过连续树脂颗粒网络和硅油复合结构，有效解决传统SAMs自组装层在高温/化学环境中的结构退化问题，实现>99.9%的高选择性沉积（200次循环），且完全可去除不影响薄膜性能，兼容多种聚合物（如聚脲）和金属/硅基底（如Cu/Si和Au/Si）。

　　

区域选择性分子层沉积（AS-MLD）能够制备出薄膜厚度和表面粗糙度均得到精确控制的聚合物图案。传统的AS-MLD依赖于自组装单层（SAMs）来阻止在不需要沉积的区域发生沉积，但由于SAMs在MLD的热和化学环境中的结构降解，其在不同表面的选择性较低。在这里，我们介绍了一种由连续树脂颗粒网络和硅油制成的糊状抗蚀剂（PLR），以提高AS-MLD的选择性。在预图案化的Cu/Si基底上，经过200轮聚酰亚胺沉积后，这种基于PLR的AS-MLD的选择性达到了99.9%以上，而基于SAMs的AS-MLD的选择性几乎为零。PLR在MLD过程中能够完全保持其结构，在MLD结束后可完全去除，并且不会对聚酰亚胺薄膜的物理化学性质产生不良影响。基于PLR的AS-MLD适用于多种聚合物（例如聚脲和alucone），并且与不同的金属/Si基底（例如Cu/Si和Au/Si）兼容。